睡好吧!《Nature》證實熬夜影響腸道健康

近日(18),來自葡萄牙里斯本Champalimaud 未知技術研究中心(Champalimaud Centre for the Unknown)的研究人員發現,第3型先天性淋巴細胞(Type 3 innate lymphoid cells, ILC3s)的功能是直接由大腦晝夜節律鐘所控制,並且和腸道健康息息相關。該研究發表於《Nature》。

在先前研究中,生理時鐘與荷爾蒙、代謝機制、睡眠與體溫有關,當生理時鐘混亂時,將會影響到代謝和生理功能,導致免疫功能性疾病,比如免疫力下降,腸道發炎等。因此,研究團隊針對免疫細胞和生理時鐘間的相互作用機制和關聯性進行探討。

研究人員發現,在腸道存在的各種免疫細胞中,第3型先天性淋巴細胞(ILC3s)最容易受到個體生理時鐘基因的干擾。

ILC3s是腸道中的關鍵免疫細胞類型,這些細胞可以抵抗感染、控制腸道上皮細胞脂質的吸收,並且這類細胞會與神經元細胞相互作用,被認為其可整合神經免疫系統來調節組織黏膜完整性和體內的動態平衡。

研究人員利用小鼠模型,發現當打亂小鼠的生理時鐘時,其腸道中ILC3的細胞數量顯著減少,進而破壞了腸道屏障,造成嚴重的發炎反應,並增加脂肪的積累。

進一步研究發現,當大腦晝夜節律紊亂時,會影響ILC3的基因表現,造成ILC3中的晝夜節律調節因子Arntl自主消融,打亂了腸道ILC3的平衡,造成上皮細胞受損、微生物菌群失調、腸道感染的敏感性增加和脂質代謝紊亂等。

研究人員稱晝夜節律調節因子Arntl為「郵遞區號受體」(postcode receptors),他們會引導腸道內的ILC3遷移到指定位置,假如ILC3想抵達腸道上皮組織,必須在其細胞膜上表現Arntl蛋白才能準確到達目的地,但是,當大腦晝夜節律紊亂時,ILC3無法表現Arntl蛋白,ILC3就無法抵達預定目的地。

光暗週期、攝食節律和微生物訊號都是影響ILC3基因表現的因素,但其影響程度並不同,其中,光是主要影響因素。

該研究揭示了晝夜節律的神經與免疫之迴路,透過外在環境的光照,可以控制小鼠的腸道免疫細胞ILC3的平衡,進而影響腸道防禦和脂質代謝等生理機制。

葡萄牙里斯本Champalimaud 未知技術研究中心的研究員Henrique Veiga-Fernandes博士認為,這種機制是演化的最佳例子,大腦的晝夜節律會降低ILC3的活性,促進脂質代謝,在攝食期結束後,大腦的晝夜節律會指示ILC3重新回到腸道,保衛腸道並促進上皮細胞的再生;也因此,晚上工作的人常患有發炎性腸道疾病。

參考資料:https://www.genengnews.com/featured/night-shifts-scramble-brains-control-of-immune-cell-clock-genes-to-impact-on-gut-health/

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1579-3

(李林璦)

文章來源:環球生技雜誌


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